高中化学选修四3.2-水的电离和溶液的酸碱性课件.ppt
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1、 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第二节第二节 水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性第一课时第一课时探究实验探究实验精确的纯水导电实验精确的纯水导电实验GG现象:现象:指针摆动指针摆动不亮不亮结论:结论:水是水是 电解质电解质 极弱极弱HH2 2OO HH2 2O HO H3 3OO OHOHHH2 2O HO H OHOH能发生能发生 电离电离 微弱微弱灵敏电流计灵敏电流计灯泡灯泡一、水的电离一、水的电离HH2 2O HO H OHOHK电离电离=c(H+)c(OH-)c(H2O)c(H+)c(OH-)c(H2O)K电离电离=室温下室温下55.6mol H2O中中有
2、有110-7mol H2O电离,电离,因此因此c(H2O)可视为常数。可视为常数。Kw水的离子积水的离子积Kw=室温下室温下110-14注:注:c(H2O)=1 L1000 g18 gmol-1分析表格中的数据,有何规律,并解释之。分析表格中的数据,有何规律,并解释之。t/0102025405090100Kw/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0结论结论温度越高,温度越高,Kw越大。越大。25时时Kw=110-14,100时时Kw=110-12。Kw在一定温度下是个常数。在一定温度下是个常数。升高温度,促进水的电离。升高温度,促进水的电离。水的电离是
3、一个水的电离是一个吸热吸热过程。过程。影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素HH2 2O HO H OHOH25时,在时,在10 mL蒸馏水中蒸馏水中c(H+)和和 c(OH-)各是多少?各是多少?向其中向其中加入加入10 mL0.2 mol/L 盐酸盐酸,c(H+)和和 c(OH-)如如何变化?对水的电离平衡有何影响?何变化?对水的电离平衡有何影响?c(H+)c(OH-)c(H+)和和 c(OH-)大小比较大小比较酸碱性酸碱性平衡移动平衡移动蒸馏水蒸馏水加酸后加酸后10-710-710-110-13c(H+)=c(OH-)中性中性c(H+)c
4、(OH-)酸性酸性Kw=加酸后加酸后110-14不变不变=c(H+)水水酸溶液中酸溶液中Kw=c(H+)酸酸 c(OH-)水水影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素HH2 2O HO H OHOH25时,向时,向10 mL蒸馏水中蒸馏水中加入加入10 mL0.2 mol/L 氢氧化钠氢氧化钠,c(H+)和和 c(OH-)如何变化?对水的电离平衡有何影响?如何变化?对水的电离平衡有何影响?c(H+)c(OH-)c(H+)和和 c(OH-)大小比较大小比较酸碱性酸碱性平衡移动平衡移动蒸馏水蒸馏水加碱后加碱后10-710-710-110-13c(H+)=c(OH-)中性中性c(H+)c(OH-
5、)碱性碱性Kw=加碱后加碱后110-14不变不变=c(OH-)水水碱溶液中碱溶液中Kw=c(H+)水水 c(OH-)碱碱小结小结影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素1、温度、温度2、酸、酸3、碱、碱4、盐、盐升高温度促进水的电离,升高温度促进水的电离,Kw增大增大抑制水的电离,抑制水的电离,Kw保持不变保持不变(第三节详细介绍)(第三节详细介绍)c(H+)水水=c(OH-)水水 110-7 mol/L巩固练习巩固练习(1 1)常温下,浓度为)常温下,浓度为)常温下,浓度为)常温下,浓度为110110-5-5 mol/Lmol/L的盐酸溶液中,的盐酸溶液中,的盐酸溶液中,的盐酸溶液中,由
6、水电离产生的由水电离产生的由水电离产生的由水电离产生的c(H+)是多少?是多少?是多少?是多少?解:解:解:解:酸溶液中酸溶液中Kw=c(H+)酸酸 c(OH-)水水c(OH-)水水=c(H+)水水=Kwc(H+)酸酸 =110 110 110 110 110 110-9-9-9-9-9-9 mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L=110110110110110110-14-14-14-14-14-14110110110110110110-5-5-5-5-5-5 mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L巩固练习巩固练习(2 2)常温
7、下,浓度为)常温下,浓度为)常温下,浓度为)常温下,浓度为110110-5-5 mol/Lmol/L的的的的NaOHNaOH溶液中,溶液中,溶液中,溶液中,由水电离产生的由水电离产生的由水电离产生的由水电离产生的c(OH-)是多少?是多少?是多少?是多少?解:解:解:解:碱溶液中碱溶液中Kw=c(H+)水水 c(OH-)碱碱c(OH-)水水=c(H+)水水=Kwc(OH-)碱碱=110110110110110110-14-14-14-14-14-14110110110110110110-5-5-5-5-5-5 mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L =110 1
8、10 110 110 110 110-9-9-9-9-9-9 mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L在常温下,由水电离产生的在常温下,由水电离产生的在常温下,由水电离产生的在常温下,由水电离产生的c(H+)=110=110-9-9 mol/L mol/L的溶液,则该溶液的酸碱性如何?的溶液,则该溶液的酸碱性如何?的溶液,则该溶液的酸碱性如何?的溶液,则该溶液的酸碱性如何?学学 与与 问问答:可能是酸性也可能是碱性答:可能是酸性也可能是碱性1、25:A、B、C 三种溶液,其中三种溶液,其中A中中c(H+)=103mol/L,B 中中 c(OH-)=5107mol/
9、L,C中中c(H+)/c(OH-)=106,则三种则三种溶液的酸性溶液的酸性强弱顺序强弱顺序如何?如何?2、25、浓度均为、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中的下列溶液中c(H+)由大到小的由大到小的排排列顺序列顺序:氨水氨水 NaOH 盐酸盐酸 醋酸醋酸A C BB中中c(H+)=KW/c(OH-)=2 108mol/L C中中c(H+)=10.4mol/L 高考链接高考链接A(08上海卷)常温下,某溶液中由水电离出来的上海卷)常温下,某溶液中由水电离出来的c(H)1.010-13 mol/Lmol/L,该溶液可能是,该溶液可能是()()二氧化硫二氧化硫 氯化铵水溶液氯化铵水溶液 硝酸钠水
10、溶液硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液氢氧化钠水溶液 A B C D高考链接高考链接【07北京北京】在由水电离产生的在由水电离产生的H浓度为浓度为11013molL1的溶液中,一定能大量共存的的溶液中,一定能大量共存的离子组是离子组是 K、Cl、NO3、S2 K、Fe2、I、SO42 Na、Cl、NO3、SO42Na、Ca2、Cl、HCO3 K、Ba2、Cl、NO3A B C D酸性条件不能共存酸性条件不能共存碱性条件不能共存碱性条件不能共存能共存能共存酸、碱性条件都不能共存酸、碱性条件都不能共存能共存能共存二、二、c(H+)和和 c(OH-)与溶液酸碱性、与溶液酸碱性、pH的关系的关系、溶液酸碱性
11、的表示法、溶液酸碱性的表示法(1)c(H+)和和 c(OH-)(2)c(H+)和和 c(OH-)都较小的稀溶液(都较小的稀溶液(1mol/L)用用pH表示。表示。pH=-lgc(H+)例:例:c(H+)=110-7pH=-lg10-7=7 2、c(H+)和和 c(OH-)与溶液酸碱性、与溶液酸碱性、pH的关系的关系溶液的酸碱性溶液的酸碱性c(H+)和和 c(OH-)的关系的关系pH酸性酸性中性中性碱性碱性常温下常温下c(H+)c(OH-)c(H+)=c(OH-)c(H+)c(OH-)7=7 7pH=7的溶液一定是中性溶液吗?的溶液一定是中性溶液吗?(以以100 为例为例)答:不一定,只有在常温
12、下才显中性。答:不一定,只有在常温下才显中性。100时显碱性时显碱性常温下常温下c(H+)与与pH、溶液酸碱性的关系、溶液酸碱性的关系:10-510-410-310-210-110-710-810-910-1010-1110-1210-1310-1410-65432178910111213146c(H+)pHc(H+)增大,增大,pH减小减小酸性增强酸性增强c(H+)减小,减小,pH增大增大碱性增强碱性增强c(OH-)减小减小c(OH-)增大增大pH的测定:的测定:pH计(酸度计)计(酸度计)(2)pH试纸试纸注意:注意:不能用水润湿不能用水润湿要放在玻璃片(或表面皿)上要放在玻璃片(或表面皿
13、)上不是将试纸伸到溶液中不是将试纸伸到溶液中广泛广泛pH试纸只能读出整数试纸只能读出整数粗略测定:粗略测定:(1)酸碱指示剂)酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性只能判断溶液的酸碱性甲基橙甲基橙石蕊石蕊酚酞酚酞酸色酸色 碱色碱色 红红 黄黄 红红 蓝蓝 无无 红红精确测定:精确测定:变色范围变色范围(pH)3.14.4 5.08.0 8.210.0了解了解用法:用法:用玻璃棒蘸用玻璃棒蘸溶液,点在溶液,点在pH试纸试纸中央,半分钟后与中央,半分钟后与比色卡比色比色卡比色(2009年高考广东卷)下列可用于测定溶液年高考广东卷)下列可用于测定溶液pH且精且精确度最高的是确度最高的是()()(A)酸碱指示
14、剂酸碱指示剂 (B)pH计计 (C)精密精密pH试纸试纸 (D)广泛广泛pH试纸试纸高考链接高考链接B三、三、pH的应用的应用1、工农业生产、工农业生产2、科学实验、科学实验3、人类的生活和健康、人类的生活和健康 思考与交流思考与交流举例说明举例说明4、环境保护、环境保护 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第二节第二节 水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性宜城市第一中学宜城市第一中学 高二化学组高二化学组第二课时第二课时1 1、强酸强碱、强酸强碱 pH pH 的计算:的计算:强酸:强酸:c(c(酸酸)电离电离c c(H+)lg lgpHpH强碱:强碱:c(c(碱碱)电离
15、电离c c(OH)K Kw wc c(H+)lg lgpHpHlg lgpOHpOH1414pOHpOHpHpH例:计算例:计算0.1mol/L0.1mol/L的的HClHCl溶液的溶液的pHpH值值解、解、c c(H+)0.110.1 pH pH lg 0.1 lg 0.1 1 1练习:试计算常温下的练习:试计算常温下的0.005 mol/L H0.005 mol/L H2 2SOSO4 4溶液;溶液;0.005 mol/L 0.005 mol/L Ba(OH)Ba(OH)2 2 溶液的溶液的pHpH值值解、解、c(Hc(H+)0.00520.00520.010.01 pH pH lg 0.
16、01 lg 0.01 2 2 c(OH c(OH)0.00520.00520.010.01 pH pH lg 10lg 101212 1212或或 c(OHc(OH)0.00520.00520.010.01 pOH pOH lg 0.01 lg 0.01 2 2 pH=14 pH=14 2 2 1212四、有关溶液的四、有关溶液的pH的计算的计算2 2、强酸与强酸混合:、强酸与强酸混合:强酸强酸:c c电离电离c(Hc(H+)强酸强酸:c c电离电离c(Hc(H+)c(Hc(H+)混合混合lg lgpHpH计算计算10mL 0.1mol/L HCl10mL 0.1mol/L HCl和和10mL
17、 0.05 mol/L H10mL 0.05 mol/L H2 2SOSO4 4混合溶液的混合溶液的pHpH解:解:c(Hc(H+)0.110.110.1 mol/L c(H0.1 mol/L c(H+)0.0520.0520.1 mol/L 0.1 mol/L c(Hc(H+)混合混合pH pH -lg 0.1-lg 0.1 1 1练习:练习:pHpH2 2的盐酸溶液和的盐酸溶液和0.00005 mol/L0.00005 mol/L的硫酸溶液等体积混合,的硫酸溶液等体积混合,试计算混合溶液的试计算混合溶液的pHpH值值 解:解:c(Hc(H+)0.01 mol/L c(H0.01 mol/L
18、 c(H+)0.0000520.0000520.0001 mol/L 0.0001 mol/L c(Hc(H+)混合混合pHpH-lg 0.005 =2+lg2=2.3-lg 0.005 =2+lg2=2.3两种强酸等体积混合,混合液两种强酸等体积混合,混合液pH pH pH pH 小小 lg2 lg2 pHpH小小0.30.3思考:怎样计算强碱与强碱混合溶液的思考:怎样计算强碱与强碱混合溶液的pHpH值?值?3 3、强碱与强碱混合:、强碱与强碱混合:强碱强碱:C C电离电离C(OHC(OH)强碱强碱:C C电离电离C(OHC(OH)C(OHC(OH)混合混合lg lgpHpHK Kw wC(
19、HC(H+)混合混合lg lgpOHpOH1414pOHpOH例、例、25 25 时,时,10mL 0.1mol/L NaOH10mL 0.1mol/L NaOH和和10mL 0.05 mol/L Ba(OH)10mL 0.05 mol/L Ba(OH)2 2混合,混合,计算混合溶液的计算混合溶液的pHpH值值解:解:c(OHc(OH)0.1 c(OH0.1 c(OH)0.0520.0520.10.1c(OHc(OH)混合混合c(Hc(H+)混合混合pHpH lg 10lg 101313 =13 =13练习:练习:pHpH1212的氢氧化钠溶液和的氢氧化钠溶液和0.00005 mol/L0.0
20、0005 mol/L的氢氧化钡溶液等的氢氧化钡溶液等体积混合,试计算混合溶液的体积混合,试计算混合溶液的pHpH值值或或pOHpOH lg 0.1 =1lg 0.1 =1pHpH 14 1=1314 1=13 解:解:c(OHc(OH)0.01 c(OH0.01 c(OH)0.0000520.0000520.00010.0001c(OHc(OH)混合混合pOHpOH-lg 0.005 =2+lg2=2.3-lg 0.005 =2+lg2=2.3 pH=14 pH=14 2.32.3 11.711.7两种强碱等体积混合,混合液两种强碱等体积混合,混合液pH pH pH pH 大大 lg2 lg2
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